【化学】化学 铜及其化合物推断题的专项 培优 易错 难题练习题

【化学】化学铜及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题一、铜及其化合物1．下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去)，其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（1）写出下列各物质的化学式：X：________；F：_______。

（2）写出下列变化的反应方程式：A→D：____________________；C→E：_________________。

【答案】NH4HCO3或（NH4）2CO3NO22Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O24NH3＋5O2 4NO＋6H2O【解析】【分析】C为无色气体且C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C为氨气；A为无色气体，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为二氧化碳、D为氧气；C与D在催化剂作用下产生E，则E为一氧化氮；E与D进一步反应产生F，则F为二氧化氮；G在稀释时与铜反应产生E，在浓溶液时产生F，故G为硝酸；二氧化氮与水反应产生硝酸，故B为水。

【详解】由分析可知，A为二氧化碳，B为水，C为氨气，D为氧气，E为一氧化氮，F为二氧化氮，G为硝酸。

X分解产生二氧化碳、水和氨气，故根据质量守恒定律并结合相关物质的性质可知，X可能为NH4 HCO3或（NH4）2CO3。

（1）X为NH4 HCO3或（NH4）2CO3；F：NO2；（2）A→D的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2；C→E的化学方程式为：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。

2．氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。

它不溶于H2SO4、HNO3 和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4-n Cl n]，n随着环境酸度的改变而改变。

以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如图：(1)还原过程中主要反应的离子方程式为_______。

(2)实验室为了加快过滤速度，往往采用抽滤的操作(如图)。

仪器A的名称__________，有关抽滤，下列说法正确的是__________A．抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出B．在布氏漏斗中放入滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤C．在抽滤装置中洗涤晶体时，为减少晶体溶解损失，应使洗涤剂快速通过滤纸D．减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀(3)操作1为马上再洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却、密封包装。

其中最合理的洗涤试剂__________A．浓盐酸 B．浓氨水 C．无水乙醇 D．水+乙醇真空干燥的原因是___________。

(4)随着pH减小，Cu2(OH)4-n Cl n中铜的质量分数__________A．增大 B．不变 C．减小 D．不能确定【答案】2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+吸滤瓶 AD C 防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化 C【解析】【分析】海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜，硫酸铵等，加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4，过滤得到固体为CuCl，滤液主要是硫酸铵和硫酸，然后利用题干信息，结合物质的性质及要求分析解答。

【详解】(1)向含有Cu2+的溶液中加入酱油还原作用的（NH4)2SO3、NH4Cl，发生还原，产生CuCl沉淀，同时产生硫酸，反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+；(2)根据仪器A的结构可知该仪器名称是吸滤瓶；A.抽滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，再关闭水龙头，以防止倒吸现象的发生，最后将滤液从吸滤瓶上口倒出，A正确；B.在布氏漏斗中放入滤纸后，用玻璃棒引流移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤，B 错误；C.在抽滤装置中洗涤晶体时，应将洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶体充分接触，C 错误；D.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀，溶液不易透过，所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀，D 正确；故合理选项是AD ；(3)操作1为马上再洗涤，目的是为了洗去表面的杂质，为快速干燥，要用酒精洗涤，然后在真空干燥机内于70℃干燥2h ，冷却、密封包装，故合理选项是C ；真空干燥的目的防止CuCl 在潮湿空气中水解氧化；(4)随着平pH 值减小，[Cu 2(OH)4-n Cl n ]中4-n 减小，n 增大，则铜的含量减小，故合理选项是C 。

【点睛】本题考查物质的制备实验，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键，注意元素化合物知识的应用，侧重考查学生的分析与实验能力。

3．氯化亚铜（CuCl ）常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。

工业上用制作印刷电路的废液（含3Fe +、2Cu +、2Fe +、Cl -）生产CuCl 的流程如图所示：根据以上信息回答下列问题：（1）生产过程中：X 是________，Z 是________。

（均填化学式）（2）写出生成CuCl 的离子方程式________。

（3）析出的CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤的原因是________。

（4）在CuCl 的生成过程中理论上不需要补充SO 2气体，其理由是________。

（5）已知：常温下()7sp CuCl 1.610K -=⨯，()12sp CuI 1.210K -=⨯，现向CuCl 饱和溶液中加入NaI 固体至()-1c I 0.1mol L -=⋅，此时溶液中+-c(Cu )c(Cl )=________。

（6）实验探究pH 对CuCl 产率的影响如下表所示： pH 12 3 4 5 6 7 CuCl 产率/%70 90 82 78 75 72 70 析出CuCl 晶体最佳pH 为________，当pH 较大时CuCl 产率变低的原因是________。

【答案】Fe 2Cl 或22H O 等合理答案亦可 2Cu 2++SO 2+2Cl -+2H 2O =2CuC l↓+SO 42-+4H + 减少产品CuCl 的损失 Cu+2 H 2SO 4(浓) CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 反应中生成的CuSO 4和 SO 2为1∶1，CuCl 2+CuSO 4+SO 2+2H 2O=2CuCl↓+2 H 2SO 4反应中消耗CuSO 4和SO 2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO 2气体 8310-⨯ 2 pH 较大时，2Cu +水解程度增大，反应生成CuCl 减少【解析】【分析】根据流程图，蚀刻液为氯化铁溶液，则滤液①为氯化亚铁，因此印刷电路的废液(含Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+、Cl -)中应先加入过量的铁粉除去铜离子和铁离子，过滤后，在滤液1中通入过量的氯气，可生成氯化铁，用于制作蚀刻液；滤渣①含有铜、铁，加入过量的盐酸除去铁，滤液②为氯化亚铁，滤渣②中含有铜，可与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，调节溶液pH ，可生成硫酸和CuCl 晶体，据此分析解答。

【详解】(1)由以上分析可知X 是Fe ，Z 是Cl 2，故答案为：Fe ；Cl 2；(2)生成CuCl 的离子方程式为2Cu 2++SO 2+2Cl -+2H 2O =2CuCl↓+SO 42-+4H +，故答案为：2Cu 2++SO 2+2Cl -+2H 2O=2CuCl↓+SO 42-+4H +；(3) 氯化亚铜微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸，析出的CuCl 晶体不用水而用无水乙醇洗涤，可减少产品CuCl 的损失，同时乙醇易挥发，便于干燥，故答案为：减少产品CuCl 的损失；(4)依据图示可知：Cu+2 H 2SO 4(浓) CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 反应中生成的CuSO 4和 SO 2为1∶1，CuCl 2+CuSO 4+SO 2+2H 2O=2CuCl↓+2 H 2SO 4反应中消耗CuSO 4和SO 2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO 2气体，故答案为：Cu+2 H 2SO 4(浓)CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 反应中生成的CuSO 4和 SO 2为1∶1，CuCl 2+CuSO 4+SO 2+2H 2O = 2CuCl↓+2 H 2SO 4反应中消耗CuSO 4和SO 2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO 2气体；(5)常温下K sp (CuCl)=1.6×10-7，K sp (CuI)=1.2×10-12，现向CuCl 饱和溶液中加入NaI 固体至c (I -)=0.1mol•L -1，c (Cu 2+)=121.2100.1-⨯mol/L=1.2×10-11，c (Cl -71.610-⨯mol/L=4×10-4mol/L ，此时溶液中+-(Cu )(Cl )c c =1141.210410--⨯⨯=3×10-8，故答案为：3×10-8； (6)由表中数据可知，析出CuCl 晶体最佳pH 为2，pH 较大时，铜离子水解程度增大，反应生成CuCl 减少，CuCl 产率降低，故答案为：2；pH 较大时，铜离子水解程度增大，反应生成CuCl 减少。

【点睛】根据实验目的正确理解实验流程图是解题的关键。

本题的易错点和难点为(4)，要注意根据反应的方程式分析判断。

4．氯化亚铜（CuCl ）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化变成绿色；见光分解变成褐色。

如图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe 3+、Cu 2+、Fe 2+、Cl −）生产CuCl 的流程：根据以上信息回答下列问题：（1）生产过程中X的化学式为____。

（2）写出产生CuCl的离子方程式：____。

（3）实验探究pH对CuCl产率的影响如表所示：pH1234567CuCl产率/%70908278757270析出CuCl晶体最佳pH为____，当pH较大时CuCl产率变低原因是____。

调节pH时，___（填“能”或“不能”）用相同pH的硝酸代替硫酸，理由是____。

（4）氯化亚铜的定量分析：①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中，充分溶解。

②用0.10mol·L−1硫酸铈标准溶液滴定。

已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。

三次平行实验结果如表（平行实验结果相差不能超过1%）：平行实验次数1230.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积（mL）24.3524.0523.95则样品中CuCl的纯度为_____。